2023届高三二轮复习生物：微专题1 从水稻的生长发育再看细胞代谢

2023届江苏省六合高级中学高三生物学二轮复习资料 微专题1 从水稻的生长发育再看细胞代谢 情境导入： 2018年9月习近平总书记视察七星农场，他走进稻田，拿稻穗、看谷粒、观成色。习近平说“中国人要把饭碗端在自己手里，而且要装自己的粮食”。光合作用、呼吸作用是水稻生长、发育、繁殖的基础。下图是水稻一生的生育期，请根据水稻的生长发育过程思考下列问题： 问题1：水稻种子在萌发的过程中所需的ATP由哪个生理过程提供？ 细胞呼吸 问题2：影响种子萌发的环境因素主要有哪些？ 氧气、温度、水等 【核心要点】掌握影响细胞呼吸的4类曲线 　①不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 ②线粒体能分解丙酮酸，但不能分解葡萄糖，葡萄糖需在细胞质基质中分解。 ③对于细胞呼吸来说，有H2O生成一定在进行有氧呼吸，有CO2生成一定不是产生乳酸的无氧呼吸。有酒精生成的一定在进行无氧呼吸，动物细胞无氧呼吸不会产生酒精。 问题3：水稻种子萌发过程中，有机物的种类和含量分别是如何变化的？ 种类增加，含量减少 问题4：种子萌发过程中赤霉素和脱落酸的含量分别有什么变化？ 增加，下降 问题5：下图水稻种子萌发过程中，CO2释放量（QCO2）和O2吸收量（QO2）的变化趋势。据图分析： ①种子萌发过程中的12-30 h之间，细胞呼吸的产物是什么？ H2O、CO2和酒精 ②若12小时测得单位时间内O2的吸收量与CO2的释放量之比为1:2，此时细胞有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是多少？ 1 : 3 ③若为某油料种子，36-48 h之间单位时间内O2的吸收量与CO2的释放量这两条曲线还能重合吗？ 不能。油料种子脂肪含量高，氧化分解过程中耗氧多 问题6：水稻营养生长过程中有机物总量如何变化？原因是什么？ 增加。光合作用速率大于细胞呼吸速率，积累有机物。 【核心要点】图解有氧呼吸与光合作用的过程 　①光合作用中色素吸收光能不需要酶的参与，叶绿体中的色素能吸收、传递、转换光能，不能制造能量。 ②光反应停止，暗反应不会立刻停止，因为光反应产生的NADPH和ATP还可以维持一段时间的暗反应。 ③人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质；植物固定CO2的场所是叶绿体基质，蓝细菌、硝化细菌等固定CO2的场所是细胞质基质。 【核心要点】深度解读总光合速率与呼吸速率的关系 　①如果题干中给出的信息是叶绿体消耗CO2或叶绿体产生O2的量，则该数据为总光合速率。 ②整株绿色植物净光合速率为0时，叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。 ③叶肉细胞的液泡中含有的一些水溶性色素，不能用于光合作用。 问题7：如果给水稻浇灌H218O，可以在周围空气中哪些气体检测到18O？ H2O、O2、CO2 【核心要点】“三种”元素转移途径 C：14CO2→14C3→14C6H12O6→14C3H4O3→14CO2 O：HO→18O2→HO→C18O2→C6HO6 H：3H2O→[3H]→C63H12O6→[3H]→3H2O 问题8：如果想提高水稻产量，你将采取何种措施？ 适当增加光照强度、适当灌溉、合理施肥、增加昼夜温差等 【核心要点】掌握影响光合作用因素的3类曲线 问题9：研究人员对比了强光高温下水稻和玉米的净光合速率，发现中午水稻的净光合速率明显低于玉米。请分析水稻出现午休现象的原因可能是什么？ 叶片气孔关闭，吸收CO2减少 【指点迷津】 (1)C4植物 [解读]　①玉米、高粱、甘蔗都是C4植物，适于在高温、干燥和强光的条件下生长。 ②C4植物叶肉细胞的叶绿体和维管束鞘细胞的叶绿体共同完成CO2的固定。 ③在高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔大量关闭。这时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用。 (2)景天科植物 [解读]　①仙人掌、菠萝和许多肉质植物都进行这种类型的光合作用。这类植物特别适合于炎热干旱地区，其特点是气孔夜间开放，吸收并固定CO2，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔关闭，不吸收CO2，但同时却通过卡尔文循环将从苹果酸中释放的CO2还原为糖。 ②这是一种节省水的光合作用，参与CO2转化的细胞器除了叶绿体之外，还有线粒体和液泡。 (3)光呼吸 光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收O2，将叶绿体中的C5分解产生CO2的过程。光呼吸是一个“耗能浪费”的生理过程，因此，抑制植物的光呼吸可实现农作物的增产。 光呼吸与光合作用的关系 [解读]　①光呼吸循环途径是在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三个不同的细胞器中进行的。光呼吸产生的条件是光照、高O2含量和低CO2含量等。 ②在干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段